數(shù)字圖像基本操作及灰度調(diào)整

1、1數(shù)字圖像基本操作及灰度調(diào)整一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握讀取圖像的基本方法；2.掌握MATLAB語言中圖像數(shù)據(jù)與信息的讀取方法；3.掌握繪制灰度直方圖的方法，理解灰度直方圖的灰度變換及均衡化的方法。二實(shí)驗(yàn)基本原理灰度直方圖的橫坐標(biāo)是灰度級(jí)，縱坐標(biāo)是該灰度級(jí)出現(xiàn)的頻度，它是圖像最基本的統(tǒng)計(jì)特征。依據(jù)定義，在離散形式下，用rk代表離散灰度級(jí)，用pr(rk)代表pr(r)，并且有下式成立：(11)nnrPkkr?)(121010????lkrk?式中：

2、nk為圖像中出現(xiàn)rk級(jí)灰度的像素?cái)?shù)，n是圖像像素總數(shù)，而nkn即為頻數(shù)。(a)Lena圖像(b)Lena圖像的直方圖圖11Lena圖像及直方圖直方圖均衡化處理是以累積分布函數(shù)變換法為基礎(chǔ)的直方圖修正法。假定變換函數(shù)為(12)??dprTsrr)()(0???當(dāng)灰度級(jí)是離散值時(shí)，可用頻數(shù)近似代替概率值，即11010)(?????lkrnnrpkkkr?(13)式中：l是灰度級(jí)的總數(shù)目，pr(rk)是取第k級(jí)灰度值的概率，nk31.MATL

3、AB與數(shù)字圖像處理實(shí)際上MATLAB中的絕大多數(shù)的運(yùn)算都是通過矩陣這一形式進(jìn)行的。這一特點(diǎn)也就決定了MATLAB在處理數(shù)字圖像上的獨(dú)特優(yōu)勢。理論上講，圖像是一種二維的連續(xù)函數(shù)，然而在計(jì)算機(jī)上對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)字處理的時(shí)候，首先必須對(duì)其在空間和亮度上進(jìn)行數(shù)字化，這就是圖像的采樣和量化的過程。二維圖像進(jìn)行均勻采樣，就可以得到一幅離散化成MN樣本的數(shù)字圖像，該數(shù)字圖像是一個(gè)整數(shù)陣列，因而用矩陣來描述該數(shù)字圖像是最直觀最簡便的了。而MATLAB的長處

4、就是處理矩陣運(yùn)算，因此用MATLAB處理數(shù)字圖像非常的方便。MATLAB支持五種圖像類型，即索引圖像、灰度圖像、二值圖像、RGB圖像和多幀圖像陣列；支持BMP、GIF、HDF、JPEG、PCX、PNG、TIFF、XWD、CUR、ICO等圖像文件格式的讀，寫和顯示。MATLAB對(duì)圖像的處理功能主要集中在它的圖像處理工具箱（ImageProcessingToolbox）中。圖像處理工具箱是由一系列支持圖像處理操作的函數(shù)組成，可以進(jìn)行諸如幾何

5、操作、線性濾波和濾波器設(shè)計(jì)、圖像變換、圖像分析與圖像增強(qiáng)、二值圖像操作以及形態(tài)學(xué)處理等圖像處理操作。2.MATLAB語言的基本操作MATLAB語言是一種運(yùn)算紙型的運(yùn)算語言，其特點(diǎn)就是與平時(shí)在運(yùn)算紙上書寫運(yùn)算的形式相同，這使得它成為一種比較容易掌握的語言；其變量均以矩陣向量形式表示（單獨(dú)一個(gè)數(shù)據(jù)可以認(rèn)為是一維向量）；其程序語法類似于C語言，只要有一點(diǎn)C語言基礎(chǔ)的人可以很快掌握。針對(duì)數(shù)字圖像處理的需要，可以重點(diǎn)掌握以下幾個(gè)內(nèi)容：矩陣、向量的